Блог Александра Башкирова

ИТ и бизнес, компьютеры и ПО, фото, программирование и просто мысли…
Этот сайт в основном посвящен тому, что мне интересно вне работы. Ведется в порядке хобби.
Все изложенное на сайте - мое частное оценочное мнение и не может быть истолковано иначе.
Со всеми вытекающими из этого последствиями.

сети

Подписаться на эту метку по RSS

Локальные вычислительные сети – часть 1: общие принципы

Просмотров: 3280Комментарии: 0
Статьи

Как известно, в "классическом" варианте компьютер представляет собой устройство, применяемое для сбора, анализа и переработки информации. Но информация не ценна сама по себе - без человека она ничто. Основа человеческого общения - обмен информацией. В том числе - закодированной в виде последовательности байт... Не так давно, когда компьютер с 286-ым процессором, 40 Mb винчестером и 2Мб ОЗУ вызывал восхищенные возгласы, проблемы обмена информацией между компьютерами практически не существовало - обычной дискеты емкостью 1.44 Mb было вполне достаточно для того, чтобы перенести на другой компьютер небольшой файл. В дальнейшем, по мере увеличения мощности вычислительных систем, усложнения архитектуры компьютеров и увеличения емкости их памяти, эта проблема начала вставать все более и более остро. (Представьте себе, что вам надо передать коллегам файл объемом 12 Mb). Кроме этого, не менее остро встала еще одна проблема – синхронизация различных версий одного и того же файла, модифицированного разными людьми. Представьте себе ситуацию, когда файл с прайс-листом фирмы одновременно на дискете передается во все отделы фирмы, каждый отдел вносит в него свои правки, а затем... секретарь пытается сделать из пяти - семи файлов один. Выходом из создавшегося положения явилась идея объединения компьютеров в локальную сеть. Такое решение позволило пользователям просто обмениваться файлами практически неограниченного размера, совместно работать над одним и тем же файлом, располагающемуся на удаленной машине (которая обычно называется файл-сервером), предоставило массу дополнительных удобств, таких, как, например, локальный чат, on-line конференции и т.д.

В настоящее время локальные сети используются не только с файл-серверами, но также и с серверами приложений. Сервер приложений – это мощный компьютер, работающий в локальной сети, на котором располагается программное обеспечение, с которым могут работать пользователи. Существует два принципиально различных варианта работы сервера приложений – в первом случае приложение загружается по сети в память машины пользователя и выполняется там, во втором – выполняется непосредственно на сервере, на компьютере пользователя отображаются лишь результаты этой работы (так называемый "режим терминала"). Интересной особенностью, связанной с серверами приложений, является возможность удаленной загрузки компьютера пользователя, то есть такой ситуации, не только приложения, но и операционная система располагается на сервере. Необходимо отметить, что для того, чтобы такой вариант работал, необходимо на машине пользователя иметь сетевую карту с сетевым ПЗУ.

Кроме этого, в локальной сети часто используются серверы – шлюзы в Интернет, выполняющие роль маршрутеризатора, иногда совмещенную с функциями почтового сервера, и почти всегда работающие, как средство защиты сети от вторжения извне.

Еще один немаловажный плюс локальной сети – это совместная работа с периферийными устройствами. Например, в большинстве офисов нет острой необходимости в подключении принтера к каждому рабочему месту – вполне достаточно одного-двух на весь офис. При этом для пользователя, работающего на компьютере без принтера, это устройство будет "выглядеть" так же, как если бы оно было подключено непосредственно к его компьютеру. Однако периферийное устройство – это не обязательно принтер, сканер или вообще любое устройство, физически вынесенное за пределы корпуса компьютера. Например, вовсе не обязательно устанавливать на каждой рабочей станции привод CD-ROM – достаточно иметь два-три привода на весь офис.

Так что же такое локальная сеть? Как это не парадоксально, не существует точного (или, по крайней мере, общепринятого) определения для этого явления компьютерного мира. Одним из наиболее распространенных определений локальной сети считается следующее: "Локальная сеть – это группа соединенных между собой компьютеров, располагающихся в некоторой ограниченной области". Кроме этого термина, применительно к локальным сетям, можно услышать термин "LAN" (local area network), и, более редко – "WAN" (wide-area network). Термином LAN принято обозначать локальную сеть, не выходящую за пределы одного здания, тогда как под термином WAN обычно понимают локальную сеть, располагающуюся в нескольких зданиях. Вообще говоря, WAN это не совсем локальная сеть,– например, компьютерная сеть со сложной разветвленной структурой, соединяющая шесть или семь сотен компьютеров в пятнадцати корпусах университета, вряд ли можно назвать "локальной".

Рассмотрим теперь логические принципы организации сети. Сначала необходимо уточнить, что логическая и физическая структура сети – это не совсем одно и то же. Логически сеть функционирует на уровне передачи пактов данных, физически – на уровне передачи электрических сигналов. На компьютере пользователя, подключенного к сети, обязательно должна присутствовать устройство, называемое сетевой картой (network adapter), позволяющей принимать электрические сигналы из сети и посылать их в сеть. В операционной системе (либо, что встречается гораздо реже, в программном обеспечении компьютера пользователя, называемого также клиентом), должна присутствовать часть, называемая драйвером сетевой карты, которая преобразует информацию, представленную сетевой картой, в пакеты данных, которые и обрабатываются компьютером.

На логическом уровне сеть может быть разделена на отдельные связанные между собой элементы, которые принято называть подсетями или сегментами сети. Теоретически в сети может находиться сколь угодно много таких элементов, объединенных в сложную структуру, но в конечном итоге любой такой элемент представляет собой сеть, организованную по принципу "звезда" или "кольцо". Отличие между такими способами организации сети очевидны – при соединении компьютеров по принципу "кольцо" каждый компьютер соединяется только с двумя соседними, и все. При организации сети по принципу "звезда" каждый компьютер соединен с каждым из компьютеров в сети. Традиционно организация сети по принципу "звезда" считается более надежной, чем организация сети по принципу "кольцо" – в последнем случае, если происходит обрыв связи между какими-либо компьютерами, то работоспособность оставшейся части сети нарушается (возникают так называемые "паразитные пакеты"). При организации сети по принципу "звезда", в случае обрыва связи между компьютером и сетью не происходит глобальной потери работоспособности сети. (Компьютеры, соединенные в сеть, просто "не видят" компьютер, находящийся за обрывом, и все). Хотя такая ситуация также неприятна (представьте себе, что нарушился контакт между сетью и компьютером, к которому подключен сетевой принтер), но при ее возникновении гораздо меньше времени тратится на ее ликвидацию, что немаловажно.

Продолжение следует...

Опубликовано в:Computer Market N26(107)